事务、特性、隔离级别

MaChao 的个人博客 / 667 / 3 / 创建于 3年前 / 更新于 3年前

什么是事务

事务是指程序中一系列严密的逻辑操作，而且所有操作必须全部完成，否则在每个操作中所做的所有更改都会被撤销。
换言之：就是把多件事情当做一件事情来处理，好比大家同在一条船上，要活一起活，要完一起完。

事务的四个特性

原子性[atomicity]
一致性[consistency]
隔离性[isolation]
持久性[durability]

数据事务的隔离级别

事务的隔离级别有4种，由低到高分别为Read uncommitted、Read committed、Repeatable read、Serializable。而且，在事务的并发操作中可能出现脏读、不可重复读、幻读。

Read uncommitted 最低级别，任何情况都无法保证。
老板要给程序员发工资，程序员的工资是3.6万/月。但是发工资时老板不小心按错了数字，按成3.9万/月，该钱已经打到程序员的户口，但是事务还没有提交，就在这时，程序员去查看自己这个月的工资，发现比往常多了3千元，以为涨工资了非常高兴。但是老板及时发现了不对，马上回滚差点就提交了的事务，将数字改成3.6万再提交。
实际程序员这个月的工资还是3.6万，但是程序员看到的是3.9万。他看到的是老板还没提交事务时的数据。这就是脏读。

Read committed 可避免脏读的发生。
程序员拿着信用卡去享受生活（卡里当然是只有3.6万），当他埋单时（程序员事务开启），收费系统事先检测到他的卡里有3.6万，就在这个时候！！程序员的妻子要把钱全部转出充当家用，并提交。当收费系统准备扣款时，再检测卡里的金额，发现已经没钱了（第二次检测金额当然要等待妻子转出金额事务提交完）。程序员就会很郁闷，明明卡里是有钱的…
这就是读提交，若有事务对数据进行更新（UPDATE）操作时，读操作事务要等待这个更新操作事务提交后才能读取数据，可以解决脏读问题。但在这个事例中，出现了一个事务范围内两个相同的查询却返回了不同数据，这就是不可重复读。

Repeatable read 可避免脏读、不可重复读的发生。
程序员拿着信用卡去享受生活（卡里当然是只有3.6万），当他埋单时（事务开启，不允许其他事务的UPDATE修改操作），收费系统事先检测到他的卡里有3.6万。这个时候他的妻子不能转出金额了。接下来收费系统就可以扣款了。
重复读可以解决不可重复读问题。写到这里，应该明白的一点就是，不可重复读对应的是修改，即UPDATE操作。但是可能还会有幻读问题。因为幻读问题对应的是插入INSERT操作，而不是UPDATE操作。
什么时候会出现幻读？
程序员某一天去消费，花了2千元，然后他的妻子去查看他今天的消费记录（全表扫描FTS，妻子事务开启），看到确实是花了2千元，就在这个时候，程序员花了1万买了一部电脑，即新增INSERT了一条消费记录，并提交。当妻子打印程序员的消费记录清单时（妻子事务提交），发现花了1.2万元，似乎出现了幻觉，这就是幻读。

Serializable 可避免脏读、不可重复读、幻读的发生。Mysql的默认隔离级别是Repeatable read。

事物并发导致的问题

在许多事物处理同一个数据时，如果没有采取有效的隔离机制，那么并发处理数据时，会带来一些问题。

第一类丢失更新：撤销一个事务时，把其他事务已提交的更新数据覆盖。

小明去银行柜台存钱，他的账户里原来的余额为100元，现在打算存入100元。在他存钱的过程中，银行年费扣了5元，余额只剩95元。突然他又想着这100元要用来请女朋友看电影吃饭，不打算存了。在他撤回存钱操作后，余额依然为他存钱之前的100元。所以那5块钱到底扣了谁的？

第二类丢失更新：是不可重复读的特殊情况。
如果两个事务都读取同一行，然后两个都进行写操作，并提交，第一个事务所做的就会丢失。

小明和女朋友一起去逛街。女朋友看中了一支口红，（对，女朋友就是用来表现买买买的）小明大方的掏出了自己的银行卡，告诉女朋友：亲爱的，随便刷，随便买，我坐着等你。然后小明就坐在商城座椅上玩手机，等着女朋友。这个时候，程序员的聊天群里有人推荐了一本书，小明一看，哎呀，真是本好书，还是限量发行呢，我一定更要买到。于是小明赶紧找到购买渠道，进行付款操作。而同时，小明的女朋友也在不亦乐乎的买买买，他们同时进行了一笔交易操作，但是这个时候银行系统出了问题，当他们都付款成功后，却发现，银行只扣了小明的买书钱，却没有扣去女朋友此时交易的钱。哈哈哈，小明真是太开心了！

脏读举例说明

小明的银行卡余额里有100元。现在他打算用手机点一个外卖饮料，需要付款10元。但是这个时候，他的女朋友看中了一件衣服95元，她正在使用小明的银行卡付款。于是小明在付款的时候，程序后台读取到他的余额只有5块钱了，根本不够10元，所以系统拒绝了他的交易，告诉余额不足。但是小明的女朋友最后因为密码错误，无法进行交易。小明非常郁闷，明明银行卡里还有100元，怎么会余额不足呢？（他女朋友更郁闷。。。）

幻读、虚读举例说明

例如事务T1对一个表中所有的行的某个数据项做了从“1”修改为“2”的操作，这时事务T2又对这个表中插入了一行数据项，而这个数据项的数值还是为“1”并且提交给数据库。而操作事务T1的用户如果再查看刚刚修改的数据，会发现还有一行没有修改，其实这行是从事务T2中添加的，就好像产生幻觉一样，这就是发生了幻读。

不可重复读举例说明

例如事务T1在读取某一数据，而事务T2立马修改了这个数据并且提交事务给数据库，事务T1再次读取该数据就得到了不同的结果，发送了不可重复读。

不可重复读和脏读的区别

不可重复读和脏读的区别：脏读是某一事务读取了另一个事务未提交的脏数据，而不可重复读则是读取了前一事务提交的数据。　

幻读和不可重复读都区别

幻读和不可重复读都是读取了另一条已经提交的事务（这点就脏读不同），所不同的是不可重复读查询的都是同一个数据项，而幻读针对的是一批数据整体（比如数据的个数）。

英文

transation 事务
atomicity 原子性
consistency 一致性
isolation 隔离性
durability 持久性
read uncommitted 读未提交
read committed 读已提交
repeatable read 可重复读
serializable 串行化

概念

名称	解释
原子性	是操作这些指令时，要么全部执行成功，要么全部不执行。只要其中一个指令执行失败，所有的指令都执行失败，数据进行回滚，回到执行指令前的数据状态。
一致性	事物的执行使数据从一个状态转换为另一个状态，但是对于整个数据的完整性保持稳定。
隔离性	隔离性是多个用户并发访问数据库时，比如操作同一张表时，数据库为每个用户开启的事务，不能被其他事务的操作所干扰，多个并发事物之间要相互隔离。对于任意两个并发的事务t1和t2，在事物t1看来，t2要么在t1开始之前就已经结束，要么在t1结束之后才开始，这样每个事物都感觉不到其他事务在并发地执行。
持久性	当事务正确完成后，他对于数据的改变时持久的。
读未提交	最低级别，任何情况都无法保证。读未提交，顾名思义，就是一个事务可以读取另一个未提交事务的数据。
读已提交	可避免脏读的发生。读提交，顾名思义，就是一个事务要等另一个事务提交后才能读取数据。
可重复读	可避免脏读、不可重复读的发生。重复读，就是开始读取数据时[事务开启]，不在允许修改操作。
串行化	可避免脏读、不可重复读、幻读的发生。是最高的事务隔离级别，在该级别下，事务串行化顺序执行，可避免脏读、不可重复读、幻读。但是这样事务隔离级别效率低下，比较耗数据库性能，一般不使用。
脏读	一个事务处理过程中读取了另一个未提交的事物中的数据。
幻读、虚读	一个事务执行两次查询，第二次结果集包含第一次中没有或某些行已经被删除的数据，造成两次结果不一致，只是另一个事务在这两次查询中间插入或删除了数据造成的。
不可重复读	一个事务两次读取同一行的数据，结果得到不同状态的结果，中间正好另一个事务更新了该数据，两次结果相异，不可被信任。